無(wú)機(jī)與分析化學(xué)課程思政與實(shí)踐

時(shí)間:2022-05-13 04:45:52

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無(wú)機(jī)與分析化學(xué)課程思政與實(shí)踐

摘要:新形勢(shì)下加強(qiáng)高校課程思政教育改革勢(shì)在必行。以無(wú)機(jī)分析化學(xué)課程為例,從培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維和科學(xué)精神、創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力、專業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)道德、愛(ài)國(guó)情懷和社會(huì)責(zé)任四個(gè)方面挖掘課程思政素材,將基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)與思政要素相結(jié)合,優(yōu)化設(shè)計(jì)課程思政教學(xué)方法,不斷完善課程思政評(píng)價(jià)機(jī)制。希望這些探索和實(shí)踐能對(duì)其他化學(xué)專業(yè)課程提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞:無(wú)機(jī)與分析化學(xué);思政教育;教學(xué)

在社會(huì)多元化的復(fù)雜背景下,僅僅依靠思政課程對(duì)大學(xué)生進(jìn)行價(jià)值引領(lǐng)的不足逐漸凸顯。內(nèi)容豐富、各具特色的專業(yè)課程是大學(xué)課堂的主要陣地,重視并發(fā)揮專業(yè)課堂教學(xué)在育人方面的作用,使專業(yè)課程與思政課程相輔相成、相得益彰,是提升高校思想政治教育效果的重要手段?!稛o(wú)機(jī)與分析化學(xué)》課程是面向環(huán)境科學(xué)(工科)、海洋技術(shù)、生物技術(shù)、食品科學(xué)等專業(yè)開(kāi)設(shè)的必修課。該課程綜合了無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)兩門基礎(chǔ)化學(xué)課程的內(nèi)容,是闡述化學(xué)變化和分析測(cè)試基本原理的基礎(chǔ)學(xué)科,主要包含物質(zhì)結(jié)構(gòu)、化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、元素化學(xué)以及化學(xué)分析等幾大模塊。通過(guò)對(duì)本課程的學(xué)習(xí)與實(shí)踐,旨在培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合能力,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新能力,為學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文以《無(wú)機(jī)與分析化學(xué)》為例,研究開(kāi)展課程思政的思路,加大思政教育的比重,提高基本知識(shí)點(diǎn)與思政教育的聯(lián)系程度,挖掘基本知識(shí)點(diǎn)所涉及的課程思政素材[1-2],并初步探索課程思政的教學(xué)實(shí)踐方法。

1課程思政素材的挖掘

1.1培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維和科學(xué)精神

辯證思維的實(shí)質(zhì)就是按照唯物辯證法的原則,在聯(lián)系和發(fā)展中把握認(rèn)識(shí)事物,在對(duì)立統(tǒng)一中認(rèn)識(shí)事物[3]。本課程在講述弱酸弱堿解離平衡計(jì)算時(shí),引入歸納和演繹、分析和綜合的重要辯證思維。從不同弱酸(包括一元弱酸、多元弱酸等)的解離平衡分析演繹,并進(jìn)而綜合歸納平衡計(jì)算的幾種情況;在酸堿理論講授中,通過(guò)介紹阿倫尼烏斯酸堿電離理論、布朗斯特酸堿質(zhì)子理論、路易斯酸堿電子理論以及軟硬酸堿理論,說(shuō)明事物并不是一成不變的,必須用發(fā)展的眼光來(lái)看待;闡述熱力學(xué)基本概念—系統(tǒng)與環(huán)境時(shí),滲透事物之間是普遍聯(lián)系的觀點(diǎn);講授合成氨工藝時(shí),在反應(yīng)條件控制方面,引入抓住主要矛盾這一方法,通過(guò)選擇溫度、壓強(qiáng)、催化劑,使合成氨達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)的條件。課程通過(guò)諸多的教學(xué)小案例和小設(shè)計(jì),在和風(fēng)細(xì)雨中自然而然地把思政課程的馬克思主義基本原理與專業(yè)課程緊密聯(lián)系在一起,提升學(xué)生對(duì)思政課程和專業(yè)課程知識(shí)的理解和應(yīng)用,形成學(xué)習(xí)和今后工作中有效的辯證思維方法。化學(xué)的發(fā)展從不完善到逐步完善,是化學(xué)家研究物質(zhì)性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律的認(rèn)識(shí)過(guò)程。在教學(xué)過(guò)程中,我們恰當(dāng)?shù)亟榻B一些相關(guān)史實(shí),使學(xué)生了解科學(xué)家們?cè)谘芯堪l(fā)展的關(guān)鍵期最初的一些想法和做法,可以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)精神。比如圍繞核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)這部分重要內(nèi)容,沿著時(shí)間軸介紹科學(xué)家建立的各種核外電子運(yùn)動(dòng)模型的原始想法以及為了完善該模型的各種嘗試和努力。在配位化學(xué)部分,簡(jiǎn)單闡述維爾納配位學(xué)說(shuō)的產(chǎn)生過(guò)程以及維爾納此后25年不間斷地通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明理論,使學(xué)生感受化學(xué)家為科學(xué)獻(xiàn)身的精神和獨(dú)特的品格魅力。

1.2培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力

化學(xué)學(xué)科在實(shí)踐-理論-再實(shí)踐的認(rèn)識(shí)過(guò)程中不斷完善、提高。在《無(wú)機(jī)與分析化學(xué)》教學(xué)中應(yīng)該從實(shí)驗(yàn)事實(shí)出發(fā),挖掘可用于課程思政的素材,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。例如講授元素周期律的發(fā)現(xiàn)時(shí),介紹18世紀(jì)中葉起,隨著越來(lái)越多元素被發(fā)現(xiàn),許多人開(kāi)始尋找元素性質(zhì)變化的規(guī)律,重要的有德貝萊納的“三元素組”、尚古特瓦的“螺旋圖”、邁耶的“六元素表”和紐蘭茲的“八音律”等。但這些模型都無(wú)法涵蓋已知的化學(xué)元素,更別說(shuō)預(yù)言未知元素的存在及性質(zhì)。為解決這些困難,門捷列夫花幾年時(shí)間潛心研究和收集元素?cái)?shù)據(jù),并把當(dāng)時(shí)已知的63種元素的相關(guān)信息分別寫(xiě)在卡片上,年復(fù)一年系統(tǒng)地整理元素卡片,他大膽探索,創(chuàng)造性地提出元素周期律。這可以幫助學(xué)生掌握元素性質(zhì)的周期性變化特征,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。例如講授合成氨內(nèi)容時(shí),介紹自18世紀(jì)以來(lái),許多人致力于合成氨研究,但都無(wú)功而返。哈伯帶領(lǐng)研究小組在4年內(nèi)進(jìn)行多達(dá)6500次試驗(yàn)和計(jì)算,終于在1909年取得重大突破———達(dá)到8%的轉(zhuǎn)化率,但還不能達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)的要求怎么辦?哈伯認(rèn)為若能使反應(yīng)氣體在高壓下循環(huán)加工,并從循環(huán)中不斷地分離生成的氨,則工藝可行。為此他成功地設(shè)計(jì)原料氣的循環(huán)工藝,這就是合成氨的哈伯法。講解合成氨工藝探索研究過(guò)程讓學(xué)生體會(huì)理論完善的過(guò)程正是實(shí)踐從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)、理論再指導(dǎo)實(shí)踐的科學(xué)過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、創(chuàng)新的思維方式。此外,還介紹1931年和2007年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)都與合成氨相關(guān),這無(wú)形中會(huì)極大地鼓舞學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

1.3培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)道德

作為化學(xué)行業(yè)的未來(lái)開(kāi)發(fā)者和建設(shè)者,安全教育是化學(xué)專業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)道德中非常重要的一環(huán),關(guān)系到人民的健康和生命,也關(guān)系到國(guó)家財(cái)產(chǎn)的安全。在授課過(guò)程中,滲透安全教育知識(shí),使學(xué)生從個(gè)人防護(hù)、操作規(guī)范和相互監(jiān)督三個(gè)方面加強(qiáng)自我防護(hù),培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)道德。

1.4培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷和社會(huì)責(zé)任

我國(guó)是制造業(yè)大國(guó),從中國(guó)制造到中國(guó)創(chuàng)造,亟需改進(jìn)、改良現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù),提高現(xiàn)有裝置的生產(chǎn)能力并開(kāi)發(fā)新型、綠色、高效的生產(chǎn)工藝。侯氏制堿法就是一個(gè)從零開(kāi)始,最終掌握自主技術(shù)并有所創(chuàng)新、有所改進(jìn)的典型實(shí)例。在制堿技術(shù)和市場(chǎng)被外國(guó)公司嚴(yán)密壟斷的情況下,侯德榜帶領(lǐng)廣大職工長(zhǎng)期艱苦努力,解決一系列技術(shù)難題,徹底掌握氨堿法制堿的全部技術(shù)秘密。1933年,侯德榜用英文撰寫(xiě)《純堿制造》,作為美國(guó)化學(xué)會(huì)叢書(shū)之一,在紐約出版。該書(shū)的出版結(jié)束了氨堿法制堿技術(shù)被壟斷、封鎖的歷史。課程引用侯氏制堿法,既為學(xué)生凝聚了一種愛(ài)國(guó)情懷,又能使學(xué)生樹(shù)立自信心,將知識(shí)轉(zhuǎn)化為自身的社會(huì)責(zé)任,形成創(chuàng)新發(fā)展的正能量。這樣的例子也激勵(lì)學(xué)生,要擁有堅(jiān)定的信念,全心全意突破技術(shù)難關(guān),才能圓滿完成任務(wù)。為了避免環(huán)境進(jìn)一步惡化和資源的枯竭,化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)章節(jié)授課過(guò)程中對(duì)于降低能耗物耗等方面均有所涉及,比如將合成氨工藝條件設(shè)置為預(yù)習(xí)題,讓學(xué)生自行查閱資料并繪制思維導(dǎo)圖,形成較清晰的認(rèn)識(shí),借此培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任。

2課程思政教學(xué)方法的設(shè)計(jì)

2.1混合教學(xué),重在即時(shí)互動(dòng)

《無(wú)機(jī)與分析化學(xué)》課程采用線上+線下混合式教學(xué),線上教學(xué)采用高校邦平臺(tái),線下課堂采用多媒體課件+雨課堂教學(xué)。課外,學(xué)生利用高校邦和雨課堂可以觀看視頻、課件進(jìn)行預(yù)習(xí),可以和老師進(jìn)行互動(dòng)討論、課后答疑等。課上,學(xué)生利用手機(jī)微信通過(guò)雨課堂可以在線答題、發(fā)彈幕、投稿等,教師通過(guò)手機(jī)可以即時(shí)看到學(xué)生的作答時(shí)間、答題情況等。通過(guò)平臺(tái)的應(yīng)用,教師可以實(shí)時(shí)查看所有活動(dòng)的參與情況以及相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),以便于隨時(shí)進(jìn)行教學(xué)策略的調(diào)整。當(dāng)然高校邦平臺(tái)和雨課堂的功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些,由于疫情雨課堂還開(kāi)發(fā)了在線考試和監(jiān)考等新功能[4]。

2.2案例教學(xué),關(guān)注學(xué)科前沿

化學(xué)是不斷發(fā)展的學(xué)科。授課中,選擇與學(xué)科前沿相關(guān)的案例進(jìn)行教學(xué),可以培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維、科學(xué)精神、創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力等。例如,講授《物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)》這一章光的波粒二象性時(shí),從光的本質(zhì)出發(fā)有微粒說(shuō)和波動(dòng)說(shuō)兩種理論,長(zhǎng)期爭(zhēng)論不休,隨著各種實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證,兩種學(xué)說(shuō)之爭(zhēng)以“光具有波粒二象性”落下帷幕,但沒(méi)有直接的觀測(cè)證據(jù)。直到2015年瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的科學(xué)家首次同時(shí)拍下光的兩種看似矛盾的性質(zhì),證明了光的波粒二象性,這對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)具有重大的意義,并將為量子計(jì)算打開(kāi)一扇新的大門[4-5]。

2.3導(dǎo)圖教學(xué),激發(fā)學(xué)生興趣

在教學(xué)中使用學(xué)科思維導(dǎo)圖,可以把單一的文字信息變成多層次的圖文信息,有效地儲(chǔ)存信息,既提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果又能發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,增強(qiáng)師生互動(dòng),提高課程思政教學(xué)水平。如講授四個(gè)量子數(shù)重要內(nèi)容時(shí),要求學(xué)生課前初步繪制思維導(dǎo)圖,課上隨著授課進(jìn)度不斷填充思維導(dǎo)圖,課后進(jìn)一步完善補(bǔ)充思維導(dǎo)圖。

3課程思政評(píng)價(jià)機(jī)制的完善

為了引導(dǎo)課程思政教學(xué)的開(kāi)展,學(xué)校重新制定了本科課程教學(xué)大綱管理辦法,強(qiáng)調(diào)教學(xué)大綱的制定應(yīng)該實(shí)現(xiàn)價(jià)值傳播和知識(shí)傳授的有機(jī)統(tǒng)一,在價(jià)值傳播和理論引領(lǐng)中凝聚知識(shí)底蘊(yùn),在知識(shí)技能傳授中強(qiáng)調(diào)價(jià)值傳播和理論引領(lǐng)為課程目標(biāo)。據(jù)此教學(xué)團(tuán)隊(duì)重新修訂《無(wú)機(jī)與分析化學(xué)》教學(xué)大綱,在課程目標(biāo)環(huán)節(jié)設(shè)置了思政目標(biāo),同時(shí)把思政目標(biāo)與畢業(yè)要求相對(duì)應(yīng),在考核方式上比以前更注重過(guò)程性考核,更全面、客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。同時(shí)在學(xué)期結(jié)束完成考核后,填寫(xiě)課程目標(biāo)達(dá)成情況分析表說(shuō)明考核依據(jù)、達(dá)成情況以及后續(xù)改進(jìn)措施[6-7]。

4結(jié)語(yǔ)

我們將思政教育融入專業(yè)基礎(chǔ)課程《無(wú)機(jī)與分析化學(xué)》,深入挖掘課程思政素材,優(yōu)化設(shè)計(jì)課程思政教學(xué)方法,不斷完善課程思政評(píng)價(jià)機(jī)制,從各方面培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維和科學(xué)精神、創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力、專業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)道德、愛(ài)國(guó)情懷和社會(huì)責(zé)任。當(dāng)然《無(wú)機(jī)與分析化學(xué)》課程思政教學(xué)還處于初步探索階段,在今后的教學(xué)中將不斷改進(jìn),提高課程思政教學(xué)的水平和效果。

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作者:許妙瓊 解慶范 黃妙齡 張英武 單位:泉州師范學(xué)院化工與材料學(xué)院